英開發首款光觸媒塑膠薄膜 日光燈照2小時殺死新冠病毒!

日期2022-09-13
英開發首款光觸媒塑膠薄膜 日光燈照2小時殺死新冠病毒!(圖片來源:英國貝爾法斯特女王大學)
近日,英國貝爾法斯特女王大學(Queen's University Belfast)研究人員首創出一種光觸媒薄膜,會吸收紫外線產生活性氧化物(ROS)來殺死病毒,包含新冠病毒(SARS-CoV-2)。該薄膜生產成本低廉、柔韌具延展性,並可降解,能使用於醫療院所的一次性圍裙、桌布和窗簾,也有望使用於食品包裝,取代現有的一次性塑膠薄膜。該研究發表於《Photochemistry and Photobiology B: Biology》。

該薄膜的厚度只有約30 μm,為含有30 wt% P25型奈米二氧化鈦(TiO2)的低密度聚乙烯(LDPE)透過擠製成形(Extrusion Molding)生產而成,隨後在UVA波長的紫外光下進行光催化144小時。

研究人員測試了該薄膜對於4種不同病毒的抗病毒活性,包含2種A型流感病毒、新冠病毒、以及一種小核糖核酸病毒科(picornaviridae)的腦心肌炎病毒(encephalomyocarditis virus),並將薄膜暴露於UVA波長的紫外光或一般日光燈的照射下。

該試驗在受控制的實驗室條件下,將約100萬個病毒顆粒放置在該薄膜上,該數量遠超過病毒傳播時所需的數量,在燈光照射不到1小時,就可發現該薄膜顯著的殺病毒效果,在燈光照射2小時的時候,病毒消滅效果為最高峰,幾乎從100萬個病毒顆粒降為0。

研究發現,即使薄膜只有接受一般日光燈的照射,也可以有效殺死測試的4種病毒。研究人員指出,這是首款柔韌、非常薄的光觸媒塑料薄膜。

研究人員指出,雖然病毒不會在宿主細胞外繁殖,但是如新冠病毒可以在物品上存活數天,並具有傳染性。

而目前有多種產品都運用到二氧化鈦製成的半導體光觸媒,例如自潔玻璃、塑膠、織物、磁磚和油漆,其價格低廉、具化學惰性、無生物毒性的特性廣受喜愛;同時,也有許多文獻指出,光觸媒可破壞多種病毒,如A型流感、單純皰疹病毒、諾羅病毒、B型肝炎病毒、新冠病毒等。

光觸媒在受到光催化下會產生活性氧化物,如OH自由基、超氧自由基(superoxide radicals)、過氧化氫(hydrogen peroxide, H2O2)等,可使病毒脂質膜過氧化、蛋白質羰基化、遺傳物質降解,達到破壞病毒的效果。

貝爾法斯特女王大學化學工程學院教授Andrew Mills表示,這一創新突破可顯著降低醫療環境中病毒的傳播,該薄膜具有自動消毒的功能,可以取代醫療行為中許多一次性的塑膠薄膜,在嚴謹試驗中發現,該薄膜僅在室內光線下就可以有效殺死病毒,未來也能應用在食品包裝等其他應用上。

參考資料:https://www.mddionline.com/packaging/self-sterilizing-plastic-film-kills-viruses-using-ordinary-light
論文:https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2022.112551

(編譯/李林璦)